Stand der TechnikState of the art
Die
Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der
Gattung des Anspruchs 1.The
The invention is based on a fuel injection valve after
Genus of claim 1.
Aus
der EP 0 611 886 A1 ist
bereits ein elektromagnetisch betätigbares Brennstoffeinspritzventil bekannt,
bei dem stromabwärts
eines Ventilsitzes eine Lochscheibe bzw. ein Lochscheibenpaket vorgesehen
ist. Die zwei aufeinander liegenden Lochplättchen sind jeweils mit wenigstens
einem schlitzförmigen
Durchgangsloch ausgeformt. Die Schlitze der einzelnen Plättchen sind
derart angeordnet, dass sie sich bei einer Projektion in eine Ebene
grundsätzlich
schneiden, und zwar im rechten Winkel zueinander. Ein in den Schlitz
des stromaufwärtigen
Plättchens
einströmender
Brennstoff strömt
von außen zur
Mitte des Schlitzes, wo er von dem Schlitz des stromabwärtigen Plättchens
untergraben ist. Im Schnittbereich der beiden Schlitze befindet
sich somit eine Durchgangsöffnung
durch die gesamte Lochscheibenanordnung, durch die der Brennstoff letztlich
abgespritzt wird. Die grabenförmigen
Schlitze weisen pyramidenstumpfförmige
Wandungen auf, da sie mittels Ätzen
in Siliziumscheiben eingebracht sind.From the EP 0 611 886 A1 an electromagnetically operable fuel injection valve is already known in which a perforated disc or a perforated disc pack is provided downstream of a valve seat. The two superimposed perforated plates are each formed with at least one slot-shaped through-hole. The slots of the individual platelets are arranged so that they basically intersect when projected in a plane, at right angles to each other. A fuel flowing into the slot of the upstream plate flows from the outside to the center of the slot where it is undermined by the slot of the downstream plate. In the intersection of the two slots is thus a through hole through the entire perforated disc assembly, through which the fuel is ultimately hosed. The trench-shaped slots have truncated pyramidal walls, since they are introduced by means of etching in silicon wafers.
In
der DE-OS 196 07 288 wurde
bereits die so genannte Multilayergalvanik zur Herstellung von Lochscheiben,
die insbesondere für
den Einsatz an Brennstoffeinspritzventilen geeignet sind, ausführlich beschrieben.
Dieses Herstellungsprinzip einer Scheibenherstellung durch mehrfaches
galvanisches Metallabscheiden verschiedener Strukturen aufeinander,
so dass eine einteilige Scheibe vorliegt, soll ausdrücklich zum
Offenbarungsgehalt vorliegender Erfindung zählen. Die mikrogalvanische
Metallabscheidung in mehreren Ebenen, Lagen bzw. Schichten kann
auch zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fächerstrahldüsenscheibe zum Einsatz kommen.In the DE-OS 196 07 288 has already been described in detail the so-called multilayer electroplating for the production of perforated discs, which are particularly suitable for use on fuel injection valves. This production principle of a disk production by multiple galvanic metal deposition of different structures on each other, so that a one-piece disc is present, should expressly include the disclosure content of the present invention. The microgalvanic metal deposition in several levels, layers or layers can also be used for producing the fan jet nozzle disk according to the invention.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das
erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil,
dass mit ihm eine sehr hohe Zerstäubungsgüte eines abzuspritzenden Brennstoffs
erzielt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventil
ist in einer an ihm integrierten Zerstäuberscheibe eine Auffächerung
des Brennstoffs möglich,
mit der optimale Spraybilder bei der Saugrohreinspritzung oder beim
direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum erzeugt werden können. Als
Konsequenz können
an einem Einspritzventil einer Brennkraftmaschine u.a. die Abgasemission
der Brennkraftmaschine reduziert und ebenso eine Verringerung des
Brennstoffverbrauchs erzielt werden.The
Fuel injection valve according to the invention
with the characterizing features of claim 1 has the advantage
that with him a very high Zerstäubungsgüte a fuel to be sprayed
is achieved. With the fuel injection valve according to the invention
is a fanning out in a built-in atomizer disk
of the fuel possible,
with the optimal spray pictures at the intake manifold injection or at
direct injection of fuel into a combustion chamber can be generated. When
Consequence
on an injection valve of an internal combustion engine, etc. the exhaust emission
the internal combustion engine reduces and also a reduction of
Fuel consumption can be achieved.
In
vorteilhafter Weise ist die Zerstäuberscheibe mit wenigstens
einem radial verlaufenden Öffnungsbereich
versehen, der an einer Wandung endet und von der aus der Brennstoff
aufgrund der schräg
unter starkem Winkel geneigten Schlitzanordnung weitgehend senkrecht
zur Strömungsrichtung im Öffnungsbereich
aufgefächert
wird. Die erfindungsgemäße Ausbildung
ermöglicht
eine optimale hydrodynamische Ausdünnung der abgespritzten Brennstofflamellen.
Die Dicken der unmittelbar aus den Austrittsöffnungen austretenden Brennstofflamellen
betragen z.B. nur ca. 60% der Breite der Austrittsöffnungen
selbst, da eine optimierte Ablösung der
Strömung
innerhalb der Austrittsöffnungen
ermöglicht
wird. Die Ausdünnung
der Lamellen korreliert dabei mit der Zerstäubungsgüte (Sauter Mean Diameter SMD).In
Advantageously, the atomizer disk is at least
a radially extending opening area
provided, which ends at a wall and from which the fuel
due to the oblique
At a high angle inclined slot arrangement largely perpendicular
to the flow direction in the opening area
fanned
becomes. The inventive training
allows
optimal hydrodynamic thinning of the sprayed fuel louvers.
The thicknesses of the fuel lamellae emerging directly from the outlet openings
be e.g. only about 60% of the width of the outlet openings
itself, as an optimized replacement of the
flow
inside the outlet openings
allows
becomes. The thinning
The lamellas correlate with the atomization quality (Sauter Mean Diameter SMD).
Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch
1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.By
in the subclaims
listed
activities
are advantageous developments and improvements of the claim
1 specified fuel injector possible.
Von
Vorteil ist es, mehr als einen Öffnungsbereich
in der Zerstäuberscheibe
vorzusehen. Durch eine gezielte Anzahl an Öffnungsbereichen kann beispielsweise
ein gewünschtes
schräg
abgespritztes Spray erzeugt werden. Andererseits kann bei einer symmetrischen
Anordnung von Öffnungsbereichen, z.B.
mit vier Öffnungsbereichen,
ein gleichmäßiges feinstzerstäubtes Spray,
zusammengesetzt aus mehreren Fächerstrahlen,
abgegeben werden.From
The advantage is more than one opening area
in the atomizer disk
provided. By a specific number of opening areas, for example
a desired one
aslant
sprayed off spray can be generated. On the other hand, in a symmetric
Arrangement of opening areas, e.g.
with four opening areas,
a uniform atomised spray,
composed of several fan beams,
be delivered.
Besonders
vorteilhaft ist es, die Zerstäuberscheibe
mittels der so genannten Multilayergalvanik herzustellen. Aufgrund
ihrer metallischen Ausbildung sind solche Zerstäuberscheiben sehr bruchsicher und
gut montierbar. Die Anwendung der Multilayergalvanik erlaubt eine
extrem große
Gestaltungsfreiheit, da die Konturen der Öffnungsbereiche in der Zerstäuberscheibe
frei wählbar
sind.Especially
It is advantageous, the atomizer disc
produce by means of the so-called multilayer electroplating. by virtue of
their metallic training such atomizer discs are very shatterproof and
easy to assemble. The application of multilayer electroplating allows one
extremely big
Freedom of design, as the contours of the opening areas in the atomizer disk
freely selectable
are.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 ein
Brennstoffeinspritzventil im Schnitt, 2 den Ausschnitt
II in 1 im Bereich des Ventilsitzes und der erfindungsgemäßen Zerstäuberscheibe
in einer ersten Ausführung, 3 einen Schnitt
entlang der Linie III-III in 2 durch
eine obere Einströmebene
der Zerstäuberscheibe, 4 ein
zweites Ausführungsbeispiel
in der Ausschnittsdarstellung gemäß 2, 5 ein
drittes Ausführungsbeispiel
in der Ausschnittsdarstellung gemäß 2 und 6 ein
viertes Ausführungsbeispiel
in der Ausschnittsdarstellung gemäß 2.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it 1 a fuel injector in section, 2 the section II in 1 in the region of the valve seat and the atomizer disk according to the invention in a first embodiment, 3 a section along the line III-III in 2 through an upper inflow plane of the atomizer disk, 4 a second embodiment in the sectional view according to 2 . 5 a third embodiment in the sectional view according to 2 and 6 a fourth embodiment in the sectional view according to 2 ,
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Das
in der 1 beispielhaft dargestellte elektromagnetisch
betätigbare
Ventil in der Form eines Einspritzventils für Brennstoffeinspritzanlagen von
gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen
hat einen von einer Magnetspule 1 zumindest teilweise umgebenen,
als Innenpol eines Magnetkreises dienenden, rohrförmigen, weitgehend
hohlzylindrischen Kern 2. Das Brennstoffeinspritzventil
eignet sich als Niederdruck- oder Hochdruckeinspritzventil zum direkten
Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine.That in the 1 exemplified electromagnetically operable valve in the form of an injector for fuel injection systems of mixture-compression, spark-ignited internal combustion engines has one of a magnetic coil 1 at least partially surrounded, serving as the inner pole of a magnetic circuit, tubular, largely hollow cylindrical core 2 , The fuel injection valve is suitable as a low-pressure or high-pressure injection valve for direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.
Ein
beispielsweise gestufter Spulenkörper 3 aus
Kunststoff nimmt eine Bewicklung der Magnetspule 1 auf
und ermöglicht
in Verbindung mit dem Kern 2 und einem ringförmigen,
nichtmagnetischen, von der Magnetspule 1 teilweise umgebenen
Zwischenteil 4 einen besonders kompakten und kurzen Aufbau
des Einspritzventils im Bereich der Magnetspule 1.An example, stepped bobbin 3 made of plastic takes a winding of the solenoid 1 on and allows in conjunction with the core 2 and an annular, nonmagnetic, magnetic coil 1 partially surrounded intermediate part 4 a particularly compact and short design of the injector in the field of solenoid 1 ,
In
dem Kern 2 ist eine durchgängige Längsöffnung 7 vorgesehen,
die sich entlang einer Ventillängsachse 8 erstreckt.
Der Kern 2 des Magnetkreises dient auch als Brennstoffeinlassstutzen,
wobei die Längsöffnung 7 einen
Brennstoffzufuhrkanal darstellt. Mit dem Kern 2 oberhalb
der Magnetspule 1 fest verbunden ist ein äußeres metallenes
(z. B. ferritisches) Gehäuseteil 14,
das als Außenpol
bzw. äußeres Leitelement
den Magnetkreis schließt
und die Magnetspule 1 zumindest in Umfangsrichtung vollständig umgibt.
In der Längsöffnung 7 des
Kerns 2 ist zulaufseitig ein Brennstofffilter 15 vorgesehen,
der für die
Herausfiltrierung solcher Brennstoffbestandteile sorgt, die aufgrund
ihrer Größe im Einspritzventil
Verstopfungen oder Beschädigungen
verursachen könnten.In the core 2 is a continuous longitudinal opening 7 provided, extending along a valve longitudinal axis 8th extends. The core 2 the magnetic circuit also serves as a fuel inlet nozzle, wherein the longitudinal opening 7 represents a fuel supply channel. With the core 2 above the magnetic coil 1 firmly connected is an outer metal (eg ferritic) housing part 14 , which closes the magnetic circuit as outer pole or outer guide element and the magnetic coil 1 completely surrounds at least in the circumferential direction. In the longitudinal opening 7 of the core 2 is a fuel filter on the inlet side 15 provided, which provides for the filtering out of such fuel components that could cause blockages or damage due to their size in the injector.
An
das obere Gehäuseteil 14 schließt sich dicht
und fest ein unteres rohrförmiges
Gehäuseteil 18 an,
das z. B. ein axial bewegliches Ventilteil bestehend aus einem Anker 19 und
einer stangenförmigen Ventilnadel 20 bzw.
einen langgestreckten Ventilsitzträger 21 umschließt bzw.
aufnimmt. Die beiden Gehäuseteile 14 und 18 sind
z. B. mit einer umlaufenden Schweißnaht fest miteinander verbunden.
Die Abdichtung zwischen dem Gehäuseteil 18 und
dem Ventilsitzträger 21 erfolgt
z. B. mittels eines Dichtrings 22.To the upper housing part 14 closes tightly and firmly a lower tubular housing part 18 on, the z. B. an axially movable valve member consisting of an anchor 19 and a rod-shaped valve needle 20 or an elongated valve seat carrier 21 encloses or receives. The two housing parts 14 and 18 are z. B. firmly connected to each other with a circumferential weld. The seal between the housing part 18 and the valve seat carrier 21 takes place for. B. by means of a sealing ring 22 ,
Mit
seinem unteren Ende 25, das auch zugleich den stromabwärtigen Abschluss
des gesamten Brennstoffeinspritzventils darstellt, umgibt der Ventilsitzträger 21 ein
in einer Durchgangsöffnung 24 eingepasstes
scheibenförmiges
Ventilsitzelement 26 mit einer sich z.B. stromabwärts kegelstumpfförmig verjüngenden
Ventilsitzfläche 27.
In der Durchgangsöffnung 24 ist
die Ventilnadel 20 angeordnet, die an ihrem stromabwärtigen Ende
einen Ventilschließabschnitt 28 aufweist.
Dieser beispielsweise sich keglig verjüngende Ventilschließabschnitt 28 wirkt
in bekannter Weise mit der Ventilsitzfläche 27 zusammen. Stromabwärts der
Ventilsitzfläche 27 folgt
dem Ventilsitzelement 26 eine Zerstäuberscheibe 30, die
aufgrund ihrer Funktion auch als Fächerstrahldüsenscheibe bezeichnet werden
kann und die beispielsweise mittels Multilayergalvanik hergestellt
ist.With its lower end 25 , which also represents the downstream end of the entire fuel injection valve, surrounds the valve seat carrier 21 a in a through hole 24 fitted disk-shaped valve seat element 26 with a valve seat surface tapering in the shape of a truncated cone, for example, downstream 27 , In the passage opening 24 is the valve needle 20 arranged at its downstream end a valve closing portion 28 having. This example, conically tapered valve closing section 28 acts in a known manner with the valve seat surface 27 together. Downstream of the valve seat surface 27 follows the valve seat element 26 an atomizer disk 30 , which due to its function can also be referred to as a fan jet nozzle disk and which is produced, for example, by multilayer electroplating.
Die
Betätigung
des Einspritzventils erfolgt in bekannter Weise z.B. elektromagnetisch.
Zur axialen Bewegung der Ventilnadel 20 und damit zum Öffnen entgegen
der Federkraft einer in der Längsöffnung 7 des
Kerns 2 angeordneten Rückstellfeder 33 bzw. Schließen des
Einspritzventils dient der elektromagnetische Kreis mit der Magnetspule 1,
dem Kern 2, den Gehäuseteilen 14 und 18 und
dem Anker 19. Zur Führung
der Ventilnadel 20 während
ihrer Axialbewegung mit dem Anker 19 entlang der Ventillängsachse 8 dient
einerseits eine im Ventilsitzträger 21 am
dem Anker 19 zugewandten Ende vorgesehene Führungsöffnung 34 und
andererseits ein stromaufwärts des
Ventilsitzelements 26 angeordnetes scheibenförmiges Führungselement 35 mit
einer maßgenauen Führungsöffnung 36.The actuation of the injection valve takes place in a known manner, for example electromagnetically. For the axial movement of the valve needle 20 and thus to open against the spring force in the longitudinal opening 7 of the core 2 arranged return spring 33 or closing of the injector serves the electromagnetic circuit with the solenoid 1 the core 2 , the housing parts 14 and 18 and the anchor 19 , To guide the valve needle 20 during its axial movement with the anchor 19 along the valve longitudinal axis 8th On the one hand, one serves in the valve seat carrier 21 at the anchor 19 facing the end provided guide opening 34 and on the other hand, an upstream of the valve seat member 26 arranged disc-shaped guide element 35 with a dimensionally accurate guide opening 36 ,
Anstelle
des elektromagnetischen Kreises kann auch ein anderer erregbarer
Aktuator, wie z.B. ein Piezostack, in einem vergleichbaren Brennstoffeinspritzventil
verwendet werden bzw. das Betätigen des
axial beweglichen Ventilteils durch einen hydraulischen Druck oder
Servodruck erfolgen.Instead of
The electromagnetic circuit can also be another excitable
Actuator, such as a piezo stack, in a comparable fuel injector
be used or pressing the
axially movable valve member by a hydraulic pressure or
Servo printing done.
Eine
in der Längsöffnung 7 des
Kerns 2 eingeschobene, eingepresste oder eingeschraubte
Einstellhülse 38 dient
zur Einstellung der Federvorspannung der über ein Zentrierstück 39 mit ihrer
stromaufwärtigen
Seite an der Einstellhülse 38 anliegenden Rückstellfeder 33,
die sich mit ihrer gegenüberliegenden
Seite am Anker 19 abstützt.
Im Anker 19 sind ein oder mehrere bohrungsähnliche
Strömungskanäle 40 vorgesehen,
durch die der Brennstoff von der Längsöffnung 7 im Kern 2 aus über stromabwärts der Strömungskanäle 40 ausgebildete
Verbindungskanäle 41 nahe
der Führungsöffnung 34 im
Ventilsitzträger 21 bis
in die Durchgangsöffnung 24 gelangen kann.One in the longitudinal opening 7 of the core 2 inserted, pressed or screwed adjustment sleeve 38 used to adjust the spring preload over a centering 39 with its upstream side on the adjustment sleeve 38 adjacent return spring 33 , anchored to its opposite side 19 supported. In the anchor 19 are one or more bore-like flow channels 40 provided by the fuel from the longitudinal opening 7 in the core 2 out over downstream of the flow channels 40 trained connection channels 41 near the guide hole 34 in the valve seat carrier 21 into the passage opening 24 can get.
Der
Hub der Ventilnadel 20 wird durch die Einbaulage des Ventilsitzelements 26 vorgegeben. Eine
Endstellung der Ventilnadel 20 ist bei nicht erregter Magnetspule 1 durch
die Anlage des Ventilschließabschnitts 28 an
der Ventilsitzfläche 27 festgelegt,
während
sich die andere Endstellung der Ventilnadel 20 bei erregter
Magnetspule 1 durch die Anlage des Ankers 19 an
der stromabwärtigen
Stirnseite des Kerns 2 ergibt.The stroke of the valve needle 20 is due to the installation position of the valve seat element 26 specified. An end position of the valve needle 20 is with non-energized solenoid 1 by the installation of the valve closing section 28 on the valve seat surface 27 set while the other end position of the valve needle 20 with energized solenoid 1 through the attachment of the anchor 19 at the downstream end of the core 2 results.
Die
elektrische Kontaktierung der Magnetspule 1 und damit deren
Erregung erfolgt über
Kontaktelemente 43, die außerhalb des Spulenkörpers 3 mit
einer Kunststoffumspritzung 44 versehen sind und weiter
als Anschlusskabel 45 verlaufen. Die Kunststoffumspritzung 44 kann
sich auch über
weitere Bauteile (z. B. Gehäuseteile 14 und 18)
des Brennstoffeinspritzventils erstrecken.The electrical contacting of the magnetic coil 1 and thus their excitement is via contact elements 43 outside the bobbin 3 with a plastic coating 44 are provided and continue as a connection cable 45 run. The plastic extrusion 44 can also have other components (eg housing parts 14 and 18 ) of the fuel injection valve.
Ein
erster Absatz 49 in der Durchgangsöffnung 24 dient als
Anlagefläche
für eine
z.B. schraubenförmige
Druckfeder 50. Mit einer zweiten Stufe 51 wird
ein vergrößerter Einbauraum
für die
drei scheibenförmigen
Elemente 35, 26 und 30 geschaffen. Die die
Ventilnadel 20 umhüllende
Druckfeder 50 verspannt das Führungselement 35 im
Ventilsitzträger 21,
da sie mit ihrer dem Absatz 49 gegenüberliegenden Seite gegen das
Führungselement 35 drückt. Stromabwärts der
Ventilsitzfläche 27 ist
im Ventilsitzelement 26 eine zentrale Austrittsöffnung 53 eingebracht,
durch die der bei geöffnetem
Ventil an der Ventilsitzfläche 27 entlangströmende Brennstoff strömt, um nachfolgend
in eine obere Einströmebene 58 der
Zerstäuberscheibe 30 einzutreten.
Die Zerstäuberscheibe 30 liegt
beispielsweise in einer Vertiefung 54 eines scheibenförmigen Halteelements 55 vor,
wobei das Halteelement 55 fest mit dem Ventilsitzträger 21 z.B.
mittels Schweißen,
Kleben oder durch Verklemmen verbunden ist. In dem Halteelement 55 ist
eine zentrale Auslassöffnung 56 ausgebildet,
durch die der aufgefächerte
Brennstoff das Brennstoffeinspritzventil verlässt. Bei entsprechender Auslegung
kann auf das Halteelement 55 auch verzichtet werden.A first paragraph 49 in the passage opening 24 serves as a contact surface for a helical compression spring, for example 50 , With a second stage 51 becomes an enlarged installation space for the three disc-shaped elements 35 . 26 and 30 created. The valve needle 20 enveloping compression spring 50 braces the guide element 35 in the valve seat carrier 21 as she with her the paragraph 49 opposite side against the guide element 35 suppressed. Downstream of the valve seat surface 27 is in the valve seat element 26 a central outlet 53 introduced by the valve with the valve open at the valve seat 27 along flowing fuel flows to subsequently into an upper inflow 58 the atomizer disk 30 enter. The atomizer disk 30 for example, lies in a depression 54 a disk-shaped holding element 55 before, wherein the retaining element 55 firmly with the valve seat carrier 21 eg connected by welding, gluing or by jamming. In the holding element 55 is a central outlet opening 56 formed by the fanned fuel leaves the fuel injection valve. With appropriate design can on the holding element 55 also be waived.
2 zeigt
den Ausschnitt II in 1 zur Verdeutlichung der Geometrie
der Zerstäuberscheibe 30. 3 ist
eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III in 2,
um die Konturen der Öffnungsgeometrie
innerhalb der Zerstäuberscheibe 30 zu
verdeutlichen. Um die Anströmung
der Zerstäuberscheibe 30 näher zu charakterisieren,
wurde in 3 noch zusätzlich die Austrittsöffnung 53 des
Ventilsitzelements 26 eingezeichnet. 2 shows the section II in 1 to clarify the geometry of the atomizer disk 30 , 3 is a sectional view taken along the line III-III in 2 to the contours of the opening geometry within the atomizer disk 30 to clarify. To the flow of the atomizer disk 30 to characterize in more detail was in 3 additionally the outlet opening 53 the valve seat member 26 located.
Gebildet
wird die Zerstäuberscheibe 30 aus zwei
z.B. galvanisch aufeinander abgeschiedenen Ebenen. Die Anströmung der
Zerstäuberscheibe 30 erfolgt über die
zentrale Austrittsöffnung 53 in
die Öffnungskontur
der Zerstäuberscheibe 30 hinein.
Da eine untere Abströmebene 59 zumindest
im Bereich rund um die Ventillängsachse 8 vollständig massiv ausgeführt ist,
wird der einströmende
Brennstoff an der der oberen Einströmebene 58 zugewandten Oberfläche 60 der
unteren Abströmebene 59 umgelenkt,
um radial nach außen
zu strömen.The atomizer disk is formed 30 from two eg galvanically deposited layers. The flow of the atomizer disk 30 takes place via the central outlet opening 53 in the opening contour of the atomizer disk 30 into it. As a lower discharge level 59 at least in the area around the valve longitudinal axis 8th is made completely solid, the incoming fuel is at the upper inflow 58 facing surface 60 the lower discharge level 59 deflected to flow radially outward.
In
der oberen Einströmebene 58 ist
wenigstens ein radial verlaufender Öffnungsbereich 61 vorgesehen,
der über
die axiale Dicke der Einströmebene 58 verläuft und
von der unteren Stirnfläche 62 des Ventilsitzelements 26 begrenzt
wird. Wie der 3 zu entnehmen ist, ist es vorteilhaft,
mehrere radiale Öffnungsbereiche 61 auszubilden.
Denkbar sind z.B. zwischen zwei und zehn Öffnungsbereiche 61.
Sind vier kanalartige Öffnungsbereiche 61 vorgesehen,
so verlaufen diese beispielsweise in der Gesamtkontur strahlförmig und
bilden zusammen ein Kreuz, so dass die einzelnen Öffnungsbereiche 61 also
jeweils in einem Winkel von 90° zueinander
liegen. Jeder kanalartige Öffnungsbereich 61 endet
mit einer Wandung der Einströmebene 58,
auf die die radial verlaufende Strömung auftrifft.In the upper inflow level 58 is at least one radially extending opening area 61 provided, over the axial thickness of the inflow plane 58 runs and from the lower end face 62 the valve seat member 26 is limited. Again 3 it can be seen, it is advantageous to have several radial opening areas 61 train. It is conceivable, for example, between two and ten opening areas 61 , Are four channel-like opening areas 61 provided, so they run, for example, in the overall contour jet-shaped and together form a cross, so that the individual opening areas 61 So in each case at an angle of 90 ° to each other. Each channel-like opening area 61 ends with a wall of the inflow plane 58 on which the radial flow impinges.
In
der unteren Abströmebene 59 der
Zerstäuberscheibe 30 ist
nur eine schlitzartige Öffnungskontur
eingebracht. In stromabwärtiger
Richtung schließen
sich an die Öffnungsbereiche 61 in
der unteren Abströmebene 59 schlitzförmige Austrittsöffnungen 64 an.
Die Austrittsöffnungen 64 verlaufen schräg geneigt
zur Ventillängsachse 8.
Die schlitzförmigen
Austrittsöffnungen 64 weisen
z.B. eine größere Länge L auf
als die Breite 1 des in sie mündenden Öffnungsbereichs 61.
Wie in 3 gezeigt ist, gilt daher L/l > 1. Da die Austrittsöffnungen 64 in ihrer
Ausrichtung schräg
geneigt, jedoch unter einem großen Winkel
zu den Öffnungsbereichen 61 verlaufen,
kann sich die aus den Öffnungsbereichen 61 kommende Strömung fast
im rechten Winkel dazu entsprechend der Größe der Austrittsöffnung 64 auffächern, und der
Brennstoff wird fein zerstäubt
in einer Fächerstrahlgeometrie
abgegeben.In the lower discharge level 59 the atomizer disk 30 only a slot-like opening contour is introduced. In the downstream direction close to the opening areas 61 in the lower discharge level 59 slit-shaped outlet openings 64 at. The outlet openings 64 run obliquely inclined to the valve longitudinal axis 8th , The slot-shaped outlet openings 64 For example, have a greater length L than the width 1 of the opening area opening into it 61 , As in 3 is shown, therefore L / l> 1. Since the outlet openings 64 inclined in their orientation, but at a large angle to the opening areas 61 can run out of the opening areas 61 coming flow almost at right angles to it according to the size of the outlet opening 64 fan out, and the fuel is delivered atomized in a fan-beam geometry.
Über die
Querschnittsflächen
der Öffnungsbereiche 61 lässt sich
die Homogenität
des abzuspritzenden Fächerstrahls
einstellen. In idealer Weise ist der Zulaufquerschnitt des Öffnungsbereichs 61 zwischen
der Oberfläche 60 der
Abströmebene 59 und der
Stirnfläche 62 des
Ventilsitzelements 26 kleiner als der Austrittsquerschnitt
der jeweils zugeordneten Austrittsöffnung 64. Durch die
Anzahl und die Anordnung der Austrittsöffnungen 64 ist die
Strahlform veränderbar.About the cross-sectional areas of the opening areas 61 the homogeneity of the fan beam to be sprayed can be adjusted. Ideally, the inlet cross section of the opening area 61 between the surface 60 the effluent level 59 and the face 62 the valve seat member 26 smaller than the outlet cross section of the respective associated outlet opening 64 , By the number and the arrangement of the outlet openings 64 the beam shape is changeable.
Durch
eine konvergierende Ausformung der Wandungen der Öffnungsbereiche 61 in
Strömungsrichtung
lässt sich
die Strömung
zusätzlich
beschleunigen. Zur Ausbildung von optimierten Fächerstrahlen bestehend aus
ideal ausgedünnten
Lamellen ist die Zulaufstrecke S der Öffnungsbereiche 61 z.B. mindestens
sechsmal so groß wie
die Höhe
h des jeweiligen Öffnungsbereichs 61.
Auf diese Weise wird ein homogenes, schwankungsarmes Geschwindigkeitsprofil
unmittelbar vor der Umlenkung gewährleistet.By a converging shape of the walls of the opening areas 61 in the flow direction, the flow can be accelerated additionally. To form optimized fan beams consisting of ideally thinned fins, the inlet section S of the opening areas 61 eg at least six times the height h of the respective opening area 61 , In this way, a homogeneous, low-fluctuation velocity profile is ensured immediately before the deflection.
Anstelle
der schlitzförmigen
Austrittsöffnungen 64 kann
der Austrittsquerschnitt auch von einem einzigen bogenförmigen Ringspalt
oder mehreren gebogenen Ringspaltsegmenten gebildet sein.Instead of the slot-shaped outlet openings 64 the outlet cross section may also be formed by a single arcuate annular gap or a plurality of curved annular gap segments.
Während in
den 2 und 3 ein Ausführungsbeispiel gezeigt ist,
bei dem die Austrittsöffnungen 64 schräg nach außen zum
Rand der Zerstäuberscheibe 30 hin
geneigt sind, ist in 4 eine Ausführungsform dargestellt, bei
der die Austrittsöffnungen 64 schräg nach innen
in Richtung zur Ventillängsachse 8 hin
geneigt sind.While in the 2 and 3 an embodiment is shown in which the outlet openings 64 obliquely outwards to the edge of the atomizer disk 30 are inclined in is 4 an embodiment shown in which the outlet openings 64 obliquely inward towards the valve longitudinal axis 8th are inclined towards.
In
den 5 und 6 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele
gezeigt, wobei auch hier die schlitzförmigen Austrittsöffnungen 64 schräg nach außen zum
Rand der Zerstäuberscheibe 30 hin
geneigt (5) bzw. schräg nach innen in Richtung zur Ventillängsachse 8 hin
geneigt sind (6). Diese Ausführungsvarianten
unterscheiden sich jedoch von denen der 2 und 4 dahingehend,
dass trotz der Schrägstellung
der Austrittsöffnungen 64 ein
Umlenkwinkel zwischen den Öffnungsbereichen 61 und den
Austrittsöffnungen 64 von
ca. 90° vorgesehen
ist. Dieser rechte Winkel zwischen den Öffnungsbereichen 61 und
den Austrittsöffnungen 64 wird
dadurch erreicht, dass eine veränderte
Konturgebung an der Oberfläche 60 der
Abströmebene 59 und/oder
der unteren Stirnfläche 62 des
Ventilsitzelements 26 ausgebildet ist. Die Öffnungsbereiche 61 sind
also ebenfalls mit einer Schrägstellung
so ausgeformt, dass sich der Umlenkwinkel von ca. 90° ergibt.In the 5 and 6 two further embodiments are shown, in which case the slot-shaped outlet openings 64 obliquely outwards to the edge of the atomizer disk 30 inclined ( 5 ) or obliquely inward in the direction of the valve longitudinal axis 8th are inclined ( 6 ). However, these variants differ from those of the 2 and 4 to the effect that despite the inclination of the outlet openings 64 a deflection angle between the opening areas 61 and the outlet openings 64 is provided by about 90 °. This right angle between the opening areas 61 and the outlet openings 64 is achieved by a changed contouring on the surface 60 the effluent level 59 and / or the lower end face 62 the valve seat member 26 is trained. The opening areas 61 are thus also formed with an inclination so that the deflection angle of about 90 ° results.
Die
Zerstäuberscheibe 30 wird
in zwei metallischen Schichten beispielsweise durch galvanische Abscheidung
aufgebaut (Multilayergalvanik). Andererseits ist es jedoch ebenso
denkbar, die Zerstäuberscheibe 30 stanz-
und prägetechnisch,
erodiertechnisch oder ätztechnisch
herzustellen.The atomizer disk 30 is built up in two metallic layers, for example by galvanic deposition (multilayer electroplating). On the other hand, it is also conceivable, the atomizer disk 30 stamping and embossing technology, eroding technology or etching technology to produce.